鎖相環(huán)電路的仿真設計

ADS試驗報告一．ADF4113概述ADF4113可用于在上變頻和下變頻上執(zhí)行本地振蕩器，無線接收器和發(fā)送器局部。他們包括一個低噪聲數(shù)字PF〔相位頻率偵測器，一AB計數(shù)器和一個雙模預置P/P+16-bit13-bi1N〔N=BP+14〔R計數(shù)器PFDREFIN頻率。假設用合成器被一個外部環(huán)路濾波器和電壓PLL〔鎖相環(huán)〕就可實現(xiàn)。2.7V5.5V的電壓供給范圍內(nèi)，并且可以不使用時使其開路。電路描述參考輸入局部：參考輸入局部：24。SW1和SW2是常閉開關。SW3是常開。當電源關閉時，SW3SW1SW2REFIN引腳上沒有加載。射頻輸入級：RF252級限幅放大器生成一個CML〔電流模式規(guī)律〕時鐘電平所需的預分頻器。預分頻器性〔P/P+1〕該雙模預置分頻器性〔P/P+A和B實現(xiàn)〔BP+ACMLCMOSA和B計數(shù)器需要設置時鐘從射頻輸入級平臺并劃分到了可治理的頻率。預分頻8/9，16/17，32/3364/65。它是基于4/5的核心。AAB計數(shù)器ABCMOS計數(shù)器連結(jié)模數(shù)雙重預分頻器，使其允許在一個廣泛的區(qū)域的PLL反響比例不等計數(shù)器。計數(shù)器將被指定的工作，當預分頻器的輸出小200MHz2.5GHzRF輸入，分頻器16/17的頻率值8/9值無效。相位頻率偵測器〔相位頻率偵測器〔PFD〕和電荷泵PFDRN計數(shù)器輸入〔N=BP+A〕并且按比例生成的、輸27PFD包括一個掌握antibacklashPFD轉(zhuǎn)移方程中bit在參考存放器鎖存，ABP2和ABP1掌握寬度脈沖。二．ADI參數(shù)設定：輸出頻率范圍：60MHz~90MHz；鑒相器頻率：25KHz；電荷泵電壓：5V；環(huán)路濾波器：3階；VCO靈敏度：10MHz/V；信號源頻率：5MHz；帶寬：2.5KHz注：加粗表示與系統(tǒng)初始值不同電路圖如下7 157 1516AVdd DVddVp65RFin/RFinCPo2C112.8nFR11.03kR22.10kC35.82nFCt0FRset1C2VSupply174nFADF4110/1/2/3Rset4.70kVCO10.0MHz/VV+Gnd8RefinMUXOUT141312Reference5.00MHzLEData11Clock10CEGndGndGnd3 4 9TSSOPpinnumbersshownAVddAnalogPowersupplyDVddDigitalPowerSupplyVpChargePumppowersupplyAVdd=DVdd,Vp>=DVdd,AVddCE=0Vpowersdownchipsheetforfulldetails鎖相環(huán)的開環(huán)增益和閉環(huán)增益：其中紅線是增益表現(xiàn)為低通特性，藍線是相頻特性。10050d(

OpenLoopGainat73.5MHzAmplitude Phase

0-20-40d(-80ed(

200-20) d(

ClosedLoopGainat73.5MHzAmplitude Phase0-20-40d-80ed(nGa -50G-100-15010

100 1k 10k

-100ah-140-160-180100k 1MFrequency(Hz)

nGa -80G-100-120-14010 100 1k

-100ah-120P-140-160-180100k 1MFrequency(Hz)相位噪聲：紅線總噪聲，綠線環(huán)路濾波器噪聲，紫線芯片噪聲。PhaseNoisePhaseNoiseat73.5MHz-60-70-80-90TotalFilterChipRefVCO-100-110-120-130-140-150-16010 100 1k 10k 100k 1McBd(soNahPFrequency(Hz)FMResponseFMResponseat73.5MHzAmplitude100-10-20-30-40-50-60-70-80-9010 100 1k 10k 100k180160140120100806040200-201MFrequency(Hz)n n ogods edR n aPt hPdoMLeakageSpursatLeakageSpursat73.5MHz0-10-20-30-40-50-60-70-80-90-100-250-200-150-100 -50 0 50 100 150 200 250OffsetFrequency(kHz)d(eeLupS輸出頻率和相位誤差1ms90MHZ，2.2ms0，環(huán)路鎖定。OutputPhaseError504030OutputPhaseError50403020100-10-20-30-40-5000.51.01.52.02.5Time(ms)Frequency100959085807570656000.51.01.52.0 2.5Time(ms)eHM(d(M(cnorcnee EeeuqeFahPF|FreqError|100M10M|FreqError|100M10M1M100k10k1k100101100m00.51.01.52.0 2.5Time(ms)LockDetectOutput7.57.06.53.02.500.51.01.52.02.5Time(ms)(6.05.56.05.55.04.54.03.5r VE (pnc upneueDu ODqe LFsbA鑒相器輸出波形圖PhaseDetectorPhaseDetectorOutput543210-1-2-3-4-500.51.01.52.0 2.5Time(ms)m(uODP試驗結(jié)果：10.0kHz100kHz，0.0215.0kHz25.0kHz鎖相環(huán)瞬態(tài)分析：從60MHz的頻率變化，以到達90MHz，模擬運行2.20ms。頻率鎖定：時間鎖定1.00kHz是1.40ms；時間鎖定到10.0赫茲是1.97ms。鎖相〔VCO〕：時間鎖定到10.01.58ms；時間鎖定到1.001.70ms2.50V三．ADSKv是壓控振蕩器的壓控靈敏度，Id是電荷泵電流，N0是分頻器的分頻數(shù)。UnityGainFreq是環(huán)路的期